K p-елементи периодична таблицавключват елементи с валентно p-подниво. Тези елементи са разположени в III, IV, V, VI, VII, VIII групи, главни подгрупи. През периода орбиталните радиуси на атомите намаляват с увеличаване на атомния номер, но като цяло се увеличават. В подгрупите от елементи, с увеличаване на броя на елементите, размерите на атомите обикновено се увеличават и намаляват. р-елементи от група IIIР-елементите от група III включват галий Ga, индий In и талий Tl. По естеството на тези елементи борът е типичен неметал, останалите са метали. В рамките на подгрупата има рязък преход от неметали към метали. Свойствата и поведението на бора са сходни, което е резултат от диагоналния афинитет на елементите в периодичната таблица, според който изместването на периода надясно предизвиква увеличаване на неметалния характер, а надолу по групата - метален, следователно елементи с подобни свойства са разположени диагонално един до друг, например Li и Mg, Ber и Al, B и Si.
Електронната структура на валентните поднива на атомите от група III p-елементи в основното състояние има формата ns 2 np 1 . В съединения, бор и тривалентен, галий и индий, освен това, могат да образуват съединения с +1, а за талий последното е доста характерно.
р-елементи от VIII групаР-елементите от група VIII включват хелий He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Xe и радон Rh, които образуват основната подгрупа. Атомите на тези елементи имат пълни външни електронни слоеве, така че електронната конфигурация на валентните поднива на техните атоми в основното състояние е 1s 2 (He) и ns 2 np 6 (други елементи). Поради много високата стабилност на електронните конфигурации, те обикновено се характеризират с високи енергии на йонизация и химическа инертност, поради което се наричат благородни (инертни) газове. В свободно състояние те съществуват под формата на атоми (едноатомни молекули). Атомите на хелий (1s 2), неон (2s 2 2p 6) и аргон (3s 2 3p 6) имат особено стабилна електронна структура, следователно съединенията от валентен тип са непознати за тях.
Криптон (4s 2 4p 6), ксенон (5s 2 5p 6) и радон (6s 2 6p 6) са различни от предишните благородни газовепо-големи атомни размери и съответно по-ниски йонизационни енергии. Те са способни да образуват съединения, които често имат ниска стабилност.
Обща характеристикар-елементи
генерал електронна формула p-елементи ns 2 np 1 ¸6, където n е основният квантово число. Повечето p-елементи са неметали. Елементи като Al, Ga, In, Tl, Sn, Pb, Sb, Bi, Po обикновено се считат за метални, въпреки че запазват много от свойствата на неметалите. Всички валентни електрони на р-елементите са във външното ниво, така че принадлежат към основните подгрупи.
Атомите на p-елементите са способни да проявяват както положителни, така и отрицателни силиокисляване. По правило атомите на p-елементите проявяват променлива валентност, като в четните групи тя е четна, а в нечетните групи е нечетна.
В период, когато броят на p-електроните на външното ниво в атомите на елементите се увеличава, радиусът на атомите намалява, йонизационната енергия и енергията на електронен афинитет се увеличават, т.е. засилват се окислителните свойства (способността да приема електрони) на атома. p-елементите, като окислители, могат също да проявяват редуциращи свойства, следователно повечето p-елементи са способни на реакции на диспропорциониране. Например:
CaO + 3C = CaC 2 + CO
2As + 3NaOH = AsH 3 + Na 3 AsO 3
3S + 6KOH = 2K 2 S + K 2 SO 3 + 3H 2 O
В рамките на подгрупа отгоре надолу с нарастване на поредния номер на елемента неметални свойства p-елементите се отслабват, а металните се укрепват, така че най-характерното положително окислително състояние намалява. Например, характерното състояние на окисление на елементите:
в III период Al 3+, Si 4+, P 5+, S 6+
в VI период Tl 1+, Pb 2+, Bi 3+, Po 4+
оттук можем да заключим, че съединенията Tl 3+, Pb 4+, Bi 5+ са силни окислители, а съединенията Ga 1+, Ge 2+, As 3+ са редуциращи агенти.
Силата на водородните съединения в основните подгрупи намалява отгоре надолу поради увеличаване на атомния радиус. Например:
CH4® SiH4® GeH4® SnH4® PbH4; NH 3 ® PH 3 ® SbH 3 ® BiH 3 .
Почти всички р-елементи са киселиннообразуващи и стабилността и силата на кислородсъдържащите киселини се увеличават с повишаване на степента на окисление на р-елемента. Например силата на киселините се увеличава в серията:
HClO ® HClO 2 ® HClO 3 ® HClO 4; H2SO3® H2SO4; HNO 2 ® HNO 3 .
Редокс свойствата на съединенията на p-елементите зависят като правило от степента на окисление на техните атоми, включени в състава на тези съединения. Съединения, в които атомът на p-елемента е в междинно състояние на окисление, могат да проявяват както окислителни, така и редуциращи свойства (H 2 O 2, N 2 H 4, NH 2 OH, HNO 2, H 3 PO 2, H 2 SO 3 и др. ).
р-елементиГрупа VII (халогени)
План за работа по темата:
1. Обща характеристика на свойствата на р-елементите от VII група, срещане в природата, получаване. Физични и химични свойства прости вещества.
2. Съединения в най-ниска степен на окисление: халогеноводороди, халогеноводородни киселини и техните соли. разписка. Възстановяващи свойства.
3. Съединения в положителни степени на окисление: кислородсъдържащи киселини, тяхното получаване, стабилност, киселинна сила и редокс свойства. Соли на кислородсъдържащи киселини, получаване, химични свойства.
Задача 1
1. Защо халогените се характеризират с по-нечетни валенции, отколкото четни? Обосновете отговора си от гледна точка на теорията за структурата на атома.
2. Как да обясним съществуването на хидрофлуориди? Защо хлорът, бромът и йодът не образуват подобни съединения? Обосновете отговора си.
3. С какви вещества взаимодейства йодоводородна киселина: а) Ca; b) P2O3; в) NaOH. Обосновете отговора си, като напишете уравнения за съответните реакции.
4. Как трябва да се променят концентрациите на реагентите, за да се увеличи добивът на хлор: O 2 + 4HCl 2Cl 2 + 2H 2 O? Обосновете отговора си въз основа на принципа на Le Chatelier.
5. Идентифицирайте окислителя в следните реакции: а) I 2 +H 2 O 2 →HIO 3 +H 2 O
б) HIO 3 + H 2 O 2 → O 2 + I 2 + H 2 O.
Подредете коефициентите, като използвате метода на електронно-йонния баланс. Определете еквивалента на окислителя и изчислете моларна масаеквивалент на окислител.
Задача 2
1. Защо халогенните молекули не могат да съдържат повече от два атома? Обосновете отговора си от гледна точка на метода на валентната връзка (VBC).
2. Защо молекулата на флуороводородна киселина се записва като H 2 F 2? Обосновете отговора си.
3. Колко σ-връзки има в молекулите на кислородсъдържащи хлорни киселини? Обосновете отговора си от гледна точка на метода на валентната връзка (VBC).
4. Възможно ли е да се приготвят разтвори, съдържащи следните соли: а) NaCl и KNO 3 ; b) NaCl и AgNO3; в) NaCl и AgF. Обосновете отговора си, като напишете уравнения за съответните реакции.
5. Напишете уравнението за реакцията между калиев бромид и калиев дихромат при pH< 7. Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронно-ионного баланса. Определите эквивалент восстановителя, рассчитайте его молярную массу.
Задача 4
1. Молекулата на кое от следните съединения е по-полярна: а) HF; b) НС1; в) HI; г) HBr? защо Обосновете отговора си от гледна точка на метода на валентната връзка.
2. Кои от следните вещества превръщат брома в разтворимо състояние: а) H 2 O; б) разтвор на H2SO4; в) разтвор на NaOH; г) бензен. Обосновете отговора си.
3. С кое от следните вещества ще взаимодейства солната киселина: а) Cu; б) P; в) MgO; г) NaOH. Обосновете отговора си, като напишете уравненията на съответните химични реакции.
4. Пишете математически изразконстанти химично равновесиеза реакцията: H 2 (g.) + I 2 (g.) Û 2HI (g.). Как трябва да се променят концентрациите на реагентите, за да се намали добивът на йодоводород? Обосновете отговора си от гледна точка на принципа на Льо Шателие.
5. Попълнете уравнението за следната редокс реакция: NaHSO 3 + NaIO 3 + H 2 O → NaHSO 4 + I 2 +. . . Подредете коефициентите, като използвате метода на електронно-йонния баланс. Определете еквивалента на окислителя и редуциращия агент, изчислете моларната маса на еквивалента на окислителя и редуциращия агент.
Задача 5
1. Кой от халогеноводородите във воден разтвор има най-висока степен на дисоциация: а) HF; b) НС1; в) HI; г) HBr. защо Обосновете отговора си.
2. Съставете електронни формули за хлорния атом и Cl – йона. Обяснете от гледна точка на теорията за структурата на атома защо при обикновени условия атомът на хлора не съществува в свободно състояние, но йонът Cl съществува (във воден разтвор, в кристална решетка)?
3. При кое от изброените превръщания е посочен окислителният процес: а) Cl - → Cl 0 ; b) Cl 5+ → Cl; в) I 0 → I 5+ ? Обосновете отговора си, като напишете електронни уравнения на реакцията.
4. Как реагират помежду си следните вещества: а) Cu и F 2 ; б) Fe и Cl 2; в) Ca и Br 2; г) Zn и I 2. Напишете уравненията на съответните реакции и дайте имената на реакционните продукти.
5. Попълнете уравнението химическа реакция: Na 2 S + NaBrO + H 2 SO 4 → . . . Подредете коефициентите в уравнението, като използвате метода на електрон-йонния баланс. Определете еквивалента на окислителя и редуциращия агент, изчислете моларната маса на еквивалента на окислителя и редуциращия агент.
Задача 6
1. Защо флуорът никога не проявява положително състояние на окисление? Обосновете отговора си.
2. Колко σ-връзки има в молекули на кислородсъдържащи халогенни киселини в степен на окисление +5?
3. В коя от изброените трансформации е посочен процесът на възстановяване: а) I־ → I 0 ; b) Cl 3+ → Cl 5+; в) Cl 3+ → Cl־. Обосновете отговора си, като напишете електронни уравнения на реакцията.
4. Кои от дадените примери за химични реакции отговарят на краткото йонно уравнение Ag + + Cl־ = AgCl:
а) AgNO 3 + HCl → …; б) Ag 2 SO 4 + NaCl → ...; в) Ag 2 O + HCl → ….
5. Попълнете уравнението на реакцията при pH > 7: MnCl 2 + KClO +. . . →
Ако е известно, че реакцията води до зелен цвят. Подредете коефициентите в уравнението, като използвате метода на електрон-йонния баланс. Изчислете масата на мангановия (II) хлорид, необходима за реакция с 5 mol еквивалента KClO при тези условия.
р-елементиVI група
План за работа по темата:
1. Обща характеристика на свойствата на p-елементите от VI група.
2. Кислород. Алотропни модификации. Структурата на молекулите на кислорода и озона. Оксиди, пероксиди, супероксиди, озониди. Разписка и свойства.
3.Вода. Аномалия във физичните свойства на водата. Химични свойства на водата. Водороден пероксид, методи за получаване, молекулна структура, химични свойства (киселинно-основни и редокс).
4. Сяра. Алотропни модификации, физични и химични свойства на просто вещество.
5. Сероводород. Строеж на молекулите, получаване, физични и химични свойства. Сероводородна киселина, сулфиди и персулфиди, техните свойства, получаване и употреба. Редуциращи свойства на серните съединения в най-ниска степен на окисление.
6. Оксиди, халогениди и оксохалогениди на сярата. Кислородсъдържащи киселинисяра, характеристики на киселинните и редокс свойства на киселините и техните производни. Сярна киселина: получаване, молекулна структура, химични свойства. Взаимодействие на сярна киселина с метали. Сулфати. Политионови киселини и техните соли. Тиосулфатна киселина и натриев тиосулфат: получаване, молекулна структура, химични свойства. Серни пероксокиселини (перкиселини), пероксосулфати: получаване, молекулярна структура, свойства.
7.Елементи от подгрупата на селен. Да бъдеш сред природата. Свойства на простите вещества. Сравнителни характеристики на съединения на елементи от подгрупата на селен: киселинно-основни, редокс свойства.
Индивидуални задачи
Задача 1
1. Колко милилитра (m.s.) серен диоксид са необходими за реакция с 50 ml 0,1 N разтвор на натриев хидроксид?
2. При коя от изброените трансформации е посочен окислителният процес: а) S +4 → S 2 ־; б) S 2 ־→ S 0 ; в) Se +4 → Se 0. Обосновете отговора си, като напишете електронни уравнения за съответните реакции.
3. Елементен селен може да се получи от селенова киселина чрез редукция със силни редуциращи агенти. Напишете електронно-йонни и молекулни уравнения за реакцията на селенова киселина с хидразин, който се окислява до азот.
4. Едно от често срещаните естествени серни съединения е минералът пирит, чийто основен компонент е FeS 2 сулфид, а също така съдържа и други примеси. Определете какъв обем серен (IV) оксид може да се получи (n.s.) чрез изпичане на 600 g пирит, ако масовата част на примесите в него е 20%.
5. Изчислете масова частсоли в разтвор, получен след пълна неутрализация на 40% разтвор на сярна киселина с 15% разтвор на натриев хидроксид.
Задача 2
1. Какви обеми (n.s.) сероводород и серен оксид (IV) трябва да реагират един с друг, така че масата на получената сяра да е 100 kg?
2. Каква е пространствената конфигурация (геометрия) на сулфатния йон: а) квадратна; б) четириъгълна пирамида; в) тетраедър. защо Обосновете отговора си от гледна точка на теорията за структурата на атома.
3. Защо водородният пероксид може да проявява както окислителни, така и редуциращи свойства? Съставете електронно-йонни и молекулярни уравнения за реакциите на водороден прекис: а) с разтвор на калиев перманганат, подкислен със сярна киселина; б) с разтвор на калиев йодид.
4. Каква маса разтвор с масова част на сярна киселина от 70% може да се получи от пирит с тегло 200 kg, съдържащ FeS 2 и чужди примеси? Масовата част на примесите в пирита е 10%, а добивът на сярна киселина е 80%.
5. 30 g сероводород преминават през разтвор, съдържащ 10 g натриев хидроксид. Каква сол се е образувала в този случай? Определете масата му.
Задача 3
1. Колко литра серен диоксид (s.o.) могат да бъдат получени чрез взаимодействие на 6,5 g мед с концентрирана сярна киселина?
2. Кои соли се хидролизират във воден разтвор: а) K 2 SO 4 ; b) Al 2 (SO 4) 3; c) Al2S3; г) K 2 S. Обосновете отговора си, като напишете молекулярно и йонно-молекулни уравненияреакции.
3. Каква е степента на окисление на кислорода в съединенията: O 2 ; O3; Na20; H2O2; KO 2; KO 3? Натриевият пероксид абсорбира амоняка, като го окислява максимално. Напишете молекулярни и електронни уравнения за реакцията.
4. Масовата част на озона в смес с кислород е 10%. Изчислете масата на водорода, необходима за реакция с 8 g от такава смес. Моля, обърнете внимание, че когато водородът реагира и с двете алотропни модификации на кислорода, се образува вода.
5. Изчислете масата на разтвор на сярна киселина с масова част от H 2 SO 4 96%, който може да се получи от пирит с тегло 3,6 kg.
Задача 4
1. Колко 10% (тегловни) разтвор на сярна киселина ще е необходим, за да се получат 33,6 литра водород (n.s.), когато реагира с цинк?
2. Кои соли се хидролизират във воден разтвор: а) Na 2 SO 4 ; b) Na2S2O3; c) Na2S; г) Na2SO3. Напишете уравнения на молекулярни и йон-молекулни реакции и определете pH на средата.
3. Кои свойства на водородния прекис са по-изразени: окислителни или редуциращи? Мотивирайте отговора си със стойностите на съответните потенциали. Натриевият пероксид абсорбира сероводород, като го окислява максимално. Напишете молекулните и електронно-йонните уравнения за тази реакция.
4. Какъв обем въздух и каква маса вода трябва да се вземат, за да се превърнат 10 литра серен (IV) оксид (нормални условия) в сярна киселина? Обемната част на кислорода във въздуха е 20,95%.
5. В кой случай ще се получи повече кислород: при разлагането на 5 g калиев перманганат или при разлагането на 5 g калиев хлорат? Обосновете отговора си, като напишете уравненията на съответните реакции и извършите необходимите изчисления.
Задача 5
1. Определете масата на SeO 2, при чиято хидратация се получават 3 мола от съответната киселина.
2. Какви съединения могат да проявяват окислителни свойства: а) H 2 S; b) H2SO3; c) H2SO4 (разреден); d) H2SO4 (конц.)? защо Обосновете отговора си от гледна точка на теорията на ODD.
3. Елементният телур може да се получи от H 6 TeO 6 чрез редукция със силни редуциращи агенти. Напишете електронни и молекулярни уравнения за реакцията на ортхотеллурова киселина със серен (IV) оксид.
4. От калиев перманганат с тегло 7,9 g, който реагира с магнезий, се получава кислород. Каква маса магнезиев оксид ще се получи?
5. Въз основа на структурата на кислородния атом го посочете валентни възможности. Какви степени на окисление проявява кислородът в съединенията? Обосновете отговора си, като посочите подходящи примери.
Задача 6
1. Колко мола натриев селенит са необходими, за да реагира с 33,6 литра хлор (n.s.) съгласно уравнението: Na 2 SeO 3 + Cl 2 + H 2 O →. . . ?
2. Какви съединения могат да проявяват редуциращи свойства: а) H 2 S; b) H2SO3; c) H2SO4 (разреден); d) H2SO4 (конц.). защо Обосновете отговора си от гледна точка на теорията на ODD.
3. Съставете електронни формули за атомите на сярата и селена. Пълни електронни аналози ли са? Обосновете отговора си от гледна точка на теорията за структурата на атома.
4. Избройте лабораторни и промишлени методи за получаване на кислород, дайте уравнения за съответните реакции. Име критични зони практическо приложениекислород.
5. Как и защо се променят киселинни свойствав серията: H 2 S, H 2 Se, H 2 Te?
р-елементиГрупа V
План за работа по темата:
1. Обща характеристика на свойствата на p-елементите от V група, срещане в природата, получаване. Физични и химични свойства на простите вещества.
2. Азот. Получаване, свойства и използване на азота в технологиите. Амоняк, хидразин, хидроксиламин, азотоводородна киселина. Тяхното производство, свойства, приложение. Течен амоняк като йонизиращ разтворител. Амоняк като лиганд. Метални нитриди. Амониеви соли, получаване, свойства.
3. Азотни оксиди. Получаване, структура на молекулите, свойства. Кислородсъдържащи азотни киселини, свойства. Соли на тези киселини, поведение в разтвор и при нагряване, в окислително-възстановителни реакции. Взаимодействие на азотна киселина с метали и неметали. царска водка.
4. Фосфор, получаване, свойства, приложение. Фосфиди и фосфини. Хипофосфорна киселина и хипофосфити. Фосфорен анхидрид и фосфорна киселина. Фосфорен анхидрид и фосфорни киселини. Халогениди, оксохалогениди.
5. Арсенова подгрупа. Строеж и свойства на простите вещества. Съединения с водород и метали. Оксиди, сулфиди, халогениди и оксохалогениди на елементи – As, Sb, Bi. Тиокиселини и техните соли. Киселинно-алкални свойства на хидроксиди и редокс свойства на съединения на арсен, антимон и бисмут в различни степени на окисление. Приложение.
Задача 1
1. Дайте сравнителни характеристикиатоми на елементи от подгрупата на азота, като се посочват: а) електронни конфигурации; б) валентни възможности; в) най-характерните степени на окисление.
2. Каква е масата на калиев нитрит, който може да се окисли в присъствието на сярна киселина от 30 ml 0,09 N разтвор на калиев перманганат?
3. Каква маса амоняк ще е необходима за производството на азотна киселина с тегло 12,6 тона, като се има предвид, че производствените загуби са 5%.
4. Използвайки метода на електронния баланс, изберете коефициентите в схемите на следните редокс реакции:
а) Ca + N 2 → Ca 3 N 2
б) P 4 + O 2 → P 4 O 6
в) NO 2 + O 2 + H 2 O → HNO 3
5. Изчислете pH на 0,1 N разтвор на натриев нитрит и степента на хидролиза на солта в този разтвор.
Задача 2
1. Напишете уравненията на химичните реакции, които трябва да се извършат, за да се извършат следните трансформации:
Pb(NO 3) 2 → NO 2 → N 2 O 4 → HNO 3 → NH 4 NO 3 → NH 3
2. Какъв обем от 0,05 N разтвор на калиев перманганат ще бъде необходим за окисляване на 20 ml разтвор на натриев арсенит, съдържащ 0,02 g NaAsO 2?
3. Попълнете уравнението на реакцията: Cu 2 S + HNO 3 (конц.) → …. Подредете коефициентите в уравнението, като използвате метода на електрон-йонния баланс.
4. Опишете електронна структура NH 3, NH 4 +, НNO 3 от гледна точка на метода на валентната връзка. Каква е степента на окисление на азота във всяко от тези съединения?
5. Определете масата на азота, който при температура 20 °C и налягане от 1,4 ∙ 10 5 Pa заема обем от 10 литра.
Задача 3
1. Дайте примери за азотни съединения, чиито молекули съдържат връзки, образувани по донорно-акцепторния механизъм.
2. Какъв обем от 0,25 N разтвор на калиев перманганат ще бъде необходим за окисляването на 0,05 L от 0,2 M разтвор на натриев нитрит в кисела среда.
4. Опишете електронната структура на молекулата N 2 от гледна точка на метода BC. Какви химични свойства проявява азотът като просто вещество?
5. Напишете уравненията на реакциите, които трябва да се извършат, за да се извършат следните трансформации:
Ca 3 (PO 4) 2 → P → P 4 O 10 → H 3 PO 4 → CaHRO 4 ∙ 2H 2 O.
Задача 4
1. Смес от сулфиди As 2 S 3, Sb 2 S 3, Bi 2 S 3 се третира с разтвор на натриев сулфид. Кой сулфид е останал неразтворен? Обосновете отговора си, като напишете уравненията на реакцията за разтваряне на сулфиди.
2. Колко мола газообразни продукти се получават при разлагането на 10 молове никелов (II) нитрат?
3. Какви азотни съединения се получават чрез директно свързване (фиксация) на атмосферен азот? Напишете уравненията на реакциите за тяхното получаване и посочете условията за протичане на реакциите.
4. Какъв обем амоняк (нормални условия) може да се получи чрез прилагане на два литра 0,5 N алкален разтвор към амониева сол?
5. Каква маса фосфорен оксид (V) се образува по време на пълното изгаряне на фосфин PH 3, получен от калциев фосфид Ca 3 P 2 с тегло 18,2 g?
Задача 5
1. Дайте примери за реакции на присъединяване, заместване на водород и окисляване, характерни за амоняка. Напишете уравненията на съответните реакции.
2. Изчислете обема (бр.) азотен диоксид, необходим за реакция с 50 ml 0,1 N разтвор на натриев хидроксид?
3. Каква маса амониев хлорид се образува, когато хлороводородът с тегло 7,3 g реагира с амоняк с тегло 5,1 g? Кой газ ще остане в излишък? Определете масата на излишъка.
4. Подредете коефициентите, като използвате метода на електронния баланс в уравнението: Ca 3 (PO 4) 2 + SiO 2 + C → CaSiO 3 + P + CO. Определете моларната маса на еквивалентния окислител и редуциращ агент.
5. Предложете метод, чрез който трудно разтворимите Sb(OH) 3 и Bi(OH) 3 могат да бъдат разделени един от друг? Обосновете отговора си, като напишете уравненията на съответните реакции
Задача 6
1. Колко тона калциев цианамид могат да се получат от 3600 m 3 азот (20 °C, нормално атмосферно налягане) чрез взаимодействие с калциев карбид, ако загубата на азот е 40%?
2. Напишете уравнението за реакцията между бисмут и концентрирана азотна киселина. Подредете коефициентите в уравнението, като използвате метода на йонно-електронния баланс. Определете еквивалента и моларната маса на еквивалента на редуктора и окислителя.
3. Какви продукти се получават чрез калциниране на нитрати: натрий, калций, мед, олово, живак и сребро? Напишете уравненията на съответните реакции и подредете коефициентите с помощта на метода на електронния баланс.
4. Амониевият нитрат може да се разложи по два начина: 1) NH 4 NO 3 (k) = N 2 O (g) + 2H 2 O (g); 2) NH 4 NO 3 (k.) = N 2 (g) + ½O 2 (g) + 2H 2 O (g). Коя от следните реакции е най-вероятна и коя е по-екзотермична при 25 °C? Потвърдете отговора си, като изчислите ∆G° 298 и ∆H° 298. Как се променя вероятността от тези реакции с повишаване на температурата?
5. От какви фактори зависи съставът на продуктите на редукция на азотната киселина? Обосновете отговора си, като посочите уравнения за съответните реакции.
р-елементиIV група
План за работа по темата:
1. Обща характеристика на р-елементите от IV група, срещане в природата, получаване. Физични и химични свойства на простите вещества.
2. Въглерод: природни съединения, производство, приложение, физически свойства, химични свойства. Алотропни модификации на въглерода. Въглероден (II) оксид и метални карбиди. Въглероден окис (IV). Въглена киселина, карбонати, тиокарбонати.
3. Съединения на въглерода с неметали: циан, въглероден дисулфид; тиоцианат и тиоцианат.
4. Силиций: природни съединения, получаване, приложение, физични и химични свойства. Кислородни съединения на силиций. Силициева киселина, силикати.
5. Елементи от германиевата подгрупа: природни съединения, получаване, приложение, физични свойства, химични свойства. Кислородни съединения на елементи от германиевата подгрупа: киселинно-основни и редокс свойства.
Задача 1
1. Опишете физичните и химичните свойства на елемента силиций. Напишете уравненията на съответните реакции.
2. Как можем да обясним окислителните свойства на оловния (IV) оксид? Попълнете уравнението на реакцията: PbO 2 + HCl → ... Подредете коефициентите в уравнението, като използвате метода на електронно-йонния баланс. Определете масата на солта и обема на газа (бр.), които се получават в резултат на реакцията на 0,2 mol PbO 2 със солна киселина.
3. Напишете уравненията на реакцията за получаване на силициев хлорид и силициев нитрид и посочете условията за тяхното възникване. Защо силициевите халогениди „пушат“ във влажен въздух? Обосновете отговора си, като напишете уравнения за съответните реакции.
4. Какъв обем ацетилен (нормални условия) може да се получи при взаимодействие на вода с 0,80 kg CaC 2 .
5. Докажете амфотерния характер на Sn(OH) 2. Дайте уравнения за съответните реакции.
Задача 2
1. Опишете физичните и химичните свойства на елемента въглерод. Напишете уравненията на съответните реакции.
2. Без да правите изчисления, определете реакцията на средата (pH = 7, pH< 7, рН >7) воден разтвор на натриев силикат. Обосновете отговора си, като посочите уравнения за съответните реакции.
3. При изгаряне на 3,00 g антрацит се получават 5,30 l CO 2 , измерено при околни условия. Изчислете какъв процент въглерод (по маса) съдържа антрацитът.
4. Попълнете уравнението на реакцията: C +HNO 3(конц.) CO 2 +... Подредете коефициентите в уравнението, като използвате метода на електронно-йонния баланс. Определете еквивалента и моларната маса на еквивалента на редуктора и окислителя.
5. Колко грама NaCl могат да се получат от 265 g Na 2 CO 3?
Задача 3
1. Опишете физичните и химичните свойства на елементите от германиевата подгрупа. Напишете уравненията на съответните реакции.
2. Към кой клас съединения принадлежат Pb 2 O 3 и Pb 3 O 4 (червено олово)? Дайте техните графични формули. Напишете уравнение за реакцията между червено олово и разтвор на калиев йодид в среда на сярна киселина.
3. Колко грама CaCO 3 се утаяват, ако към 400 ml 0,5 N разтвор на CaCl 2 се добави излишък от разтвор на сода.
4. Като се имат предвид стойностите на константите на дисоциация на циановодородната и въглеродната киселина: съответно 5 * 10 -10, 4 * 10 -7, помислете как атмосферният въглероден диоксид влияе върху водните разтвори на алкални цианиди. Защо цианидът трябва да се съхранява в плътно затворени контейнери?
5. Какви киселинно-алкални свойства имат оловният (II) оксид и хидроксид? Обосновете отговора си, като посочите уравнения за съответните реакции.
Задача 4
1. Опишете физичните и химичните свойства на въглеродния оксид (IV) и въглеродната киселина. Напишете уравненията на съответните реакции.
2. Защо германият не реагира с разредена сярна киселина, докато в концентрирана киселинаразтваря ли се? Напишете уравнение за реакцията между германий и концентрирана сярна киселина. Подредете коефициентите в уравнението, като използвате метода на електрон-йонния баланс.
3. При преминаване на водна пара върху горещи въглища се получава воден газ, състоящ се от равни обеми CO и H 2. Какъв обем воден газ (нормални условия) може да се получи от 3,0 kg въглища.
4. Какви трансформации претърпяват натриеви и калиеви цианиди по време на дългосрочно съхранение на техните водни разтвори? Напишете уравненията на съответните реакции.
5. В какъв цвят ще бъде оцветен лакмусът във водните разтвори на KCN, Na 2 CO 3? Обосновете отговора си, като напишете уравненията на съответните реакции?
Задача 5
1. Опишете физичните и химичните свойства на силициевия (IV) оксид и силициевата киселина. Напишете уравненията на съответните реакции.
2. Как се различават взаимодействията на германий и олово с концентрирана азотна киселина? защо Напишете уравненията на съответните реакции. Подредете коефициентите в уравненията, като използвате метода на електрон-йонния баланс.
3. Калциевият карбонат се разлага при нагряване на CaO и CO2. Каква маса естествен варовик, съдържащ 90% (тегл.) CaCO 3 ще бъде необходима за производството на 7,0 тона негасена вар.
4. Попълнете уравнението на реакцията: PbS + HNO 3 (конц.) PbSO 4 + NO 2 + …. Подредете коефициентите в уравнението, като използвате метода на електрон-йонния баланс. Определете еквивалента на окислителя и редуциращия агент.
5. Определете рН на 0,02 N разтвор на сода Na 2 CO 3, като вземете предвид само първия етап на хидролизата.
Задача 6
1. Дайте електронните формули на калая в степени на окисление (+2) и (+4). Какви свойства (окислителни или редуциращи) могат да проявят калаените съединения в тези степени на окисление? Обосновете отговора си, като напишете уравнения за съответните реакции.
2. При разтваряне на 0,5 g варовик в солна киселина се получават 75 ml въглероден диоксид(Е.). Изчислете процентното съдържание на калциев карбонат във варовика.
3. Изчислете загубата на тегло (в проценти), която настъпва при запалване на натриев бикарбонат.
4. Сравнете степента на хидролиза на солта и pH на средата при 0,1 М и 0,001 М разтвори на калиев цианид. Обосновете отговора си, като извършите съответните изчисления.
5. Попълнете уравнението на реакцията: SnCl 2 + HgCl 2 Hg 2 Cl 2 + ... Подредете коефициентите в уравнението, като използвате метода на електронния баланс. Определете еквивалента, изчислете моларната маса на окислителя и редуциращия агент.
Обща характеристикаd-елементи
D-елементите включват елементи, в чиито атоми е запълнено d-поднивото на предвъншното енергийно ниво. Наричат се още преходни и са разположени в периодичната система на големи периоди във вторични подгрупи на всички групи между s- и p-елементите. Общата електронна формула за валентните електрони на атомите на d-елементите (n-1)d 1-10 ns 2, където n е главното квантово число, т.е. валентните електрони са на различни енергийни нива, така че d-елементите са разположени в странични подгрупи.
На външното ниво d-елементите имат 1-2 електрона (n s-състояние), останалите валентни електрони са разположени на (n-1)d подниво (външен слой). Тази структура на електронните обвивки на атомите на d-елементите определя редица техни общи свойства:
1. Всички d-елементи са метали, които се характеризират с висока твърдост, огнеупорност и значителна електропроводимост.
2. За всяко десетилетие от d-елементи най-стабилните електронни конфигурации са: d 0, d 5, d 10.
: (така Sc, Y, La, за разлика от други d-елементи, показват постоянно състояние на окисление от +3) (n-1)d 1 ns 2
: (Mn, Fe, Re) – (n-1)d 5 ns 2
изтичане на електрони 24 Cr: …3d 4 4s 2 →…3d 5 4s 1 .
: (Zn, Cd, Hg) – (n-1)d 10 ns 2
изтичане на електрони: 29 Cu: …3d 10 4s 1 ; 47 Ag:…4d 10 5s 1 ; 79 Au:…5d 10 6s 1 ; 46 Pd:…4d 10 5s 0 .
3. Повишената стабилност на незапълнени, полузапълнени и напълно запълнени d-обвивки определя най-характерните степени на окисление на тези елементи и стабилността на техните съединения. Така съединенията Fe 3+ (d 5), Zn 2+ (d 10) са стабилни, но съединенията Cr 2+ и Mn 3+, имащи d 4 конфигурация, са нестабилни.
4. При образуване на съединения се използват s електрони и някои или всички d електрони. Освен това, първо, s-електроните участват в образуването на връзки, а след това d-електроните. Изключение правят елементите от подгрупата Zn, чиито атоми нямат несдвоени d-електрони - [(n-1)d 10 ns 2 ] и Pd - (4d 10 5s 0), чийто атом в невъзбудено състояние няма външни s-електрони. В това отношение характеристиките на d-елементите са:
– голям набор от валентни състояния;
– широк диапазон на промени в окислително-възстановителните и киселинно-алкални свойства на техните съединения.
5. Във всяка подгрупа свойствата на първите елементи (елементи от IV период) се различават значително от свойствата на останалите елементи. Сходството на елементи от периоди V и VI се дължи на компресията на лантаноидите.
6. За разлика от p-елементите, d-елементите не проявяват отрицателни степени на окисление. Те не образуват газообразни съединения с водорода. Ако p-елементите в групата отгоре надолу намаляват тенденцията да проявяват по-високо състояние на окисление, тогава за d-елементите тази тенденция, напротив, се увеличава. Повишената стабилност на по-високите степени на окисление се дължи на факта, че всички валентни електрони в тежките атоми са разположени на по-голямо разстояние от ядрото и са по-ефективно екранирани от него. Така d-елементите от VI група Mo и W се характеризират със степен на окисление +6, докато Cr е стабилен в съединения, където степента му на окисление е +3. Последствията от това 
е намаляване на окислителната способност на съединенията в най-високата степен на окисление на d-елементите в групата отгоре надолу.
стабилността се увеличава,
се наблюдава отслабване на окислителните свойства.
Например Mn(VII) оксидът е нестабилен и се разлага експлозивно: 2Mn 2 O 7 =4MnO 2 +3O 2,
докато съответните оксиди на технеций и рений са стабилни кристални вещества. По същата причина Mn и Re взаимодействат по различен начин с азотната киселина:
Mn + 4HNO 3 = 4Mn(NO 3) 2 + 2NO 2 + 4H 2 O,
Re + 7HNO 3 = HReO 4 + 7NO 2 + 3H 2 O
7. Киселинно-алкалните свойства на d-елементните хидроксиди зависят от степента им на окисление: с увеличаване на степента на окисление химичните свойства на хидроксидите се променят от основни през амфотерни до киселинни. Например:
Fe(OH) 2 Fe(OH) 3 H 2 FeO 4
Cr(OH) 2 Cr(OH) 3 H 2 CrO 4
основни амфотерни киселинни
МnO Mn 2 O 3 MnO 2 MnO 3 Mn 2 O 7
основни амфотерни киселинни
8. В групата отгоре надолу, киселинните свойства на хидроксидите, когато се проявяват чрез елементи в същата степенокисляване, падане. Например: H 2 MnO 4 -H 2 TcO 4 -H 2 ReO 4
отслабване на киселинните свойства
9. D-елементите се характеризират с образуването на различни координационни съединения (особено 4d- и 5d-елементи). Повечето съединения на d-елемента са оцветени.
10. d-елементите са добри катализатори и се използват в много каталитични процеси.
d-елементиVI,VII,VIII групи
План за работа по темата:
1. d-елементи от VIII група. Семейство желязо: природни съединения, получаване, приложения, физични свойства, химични свойства.
2. Кислородни съединения на елементи от подгрупата на желязото: киселинно-основни и редокс свойства.
3. Комплексни съединения на елементи от подгрупата на желязото.
4. d-елементи от подгрупата на хрома: природни съединения, получаване, приложение, физични свойства, химични свойства.
5. Кислородни съединения на елементи от подгрупата на хрома: киселинно-базови и редокс свойства.
6. d-елементи от манганова подгрупа: природни съединения, получаване, приложение, физични свойства, химични свойства.
7. Кислородни съединения на елементи от манганова подгрупа: киселинно-базови и редокс свойства.
Задача 1
1. Опишете физичните свойства на елементите от семейството на желязото.
2. Определете каква маса оловен диоксид може да се редуцира с 0,15 литра 0,2 N разтвор на калиев хромит в алкална среда.
3. Определете колко обем ще заеме тетракарбонилникелът, образуван в съответствие с уравнението на химическата реакция: Ni (s) + 4CO (g) = (g), ако 23,48 kg никел влезе в реакцията и производствените загуби възлизат на 10%?
4. Попълнете уравнението на химичната реакция: KMnO 4 + HBr = Br 2 + ... Подредете коефициентите в уравнението, като използвате метода на електронно-йонния баланс. Определете еквивалента и моларната маса на окислителя и редуциращия агент.
5. По какви два начина може да се получи никелов (II) хлорид, като се започне от метален никел? Напишете уравненията на съответните реакции.
Задача 2
1. Характеризирайте химичните свойства на елементите от семейството на желязото, сравнете тяхната химическа активност. Дайте уравнения за съответните реакции.
2. Сплав от мед и никел с тегло 1,5 g беше изложена на излишък от разтвор солна киселина. В същото време се събира газ с обем 114 ml (n.s.). Изчислете масовата част на металите в сместа.
3. Съставете молекулни и йонно-молекулни уравнения за образуването на никелов (II) хидроксид и разтварянето му в азотна киселина.
4. Попълнете уравнението на химичната реакция: H 2 O 2 + K 2 Cr 2 O 7 + HCl = O 2 + ... Подредете коефициентите в уравнението, като използвате метода на електронно-йонния баланс.
5. Напишете уравненията на реакцията за получаване на кобалтов (II) хидроксид и неговото окисление с атмосферен кислород.
Задача 3
1. d-елементи от семейството на желязото: природни съединения, получаване, приложение.
2. Как може да се получи железен (III) хлорид от железен (II) хлорид и обратно? Напишете уравнения за съответните реакции.
3. Най-често срещаната руда, от която се получава хром, е хромовата желязна руда FeCr 2 O 4 . Изчислете процента на примесите, съдържащи се в рудата, ако 1 тон от нея е претопен, за да се получат 240 kg ферохром (сплав от желязо и хром), съдържащ 65% хром.
4. Попълнете уравнението на химичната реакция: KMnO 4 + KBr + H 2 SO 4 = Br 2 + ... Подредете коефициентите в уравнението, като използвате метода на електронно-йонния баланс. Определете еквивалента и моларната маса на окислителя и редуциращия агент.
5. В естествените води желязото присъства главно под формата на бикарбонат, който под въздействието на водата и атмосферния кислород постепенно се превръща в железен (III) хидроксид. Напишете уравнение за тази реакция, посочете кой елемент отдава електрони и кой ги получава. Подредете коефициентите в уравнението, като използвате метода на електрон-йонния баланс
Задача 4
1. Кислородни съединения на желязото: характеризират техните киселинно-основни и редокс свойства.
2. Какъв обем хлор (не) ще се отдели, когато 1 мол калиев дихромат реагира с излишък от солна киселина?
3. Посочете характерните валентни състояния на атома Ni. Кои от тях са устойчиви? Напишете формулите на никеловите оксиди и хидроксиди. дайте кратко описаниекиселинно-алкални свойства на тези съединения. Дайте уравнения за съответните реакции.
4. На светлина пентакарбонилното желязо се разлага в съответствие с уравнението на реакцията: 2=+CO. Изчислете колко от веществото се е разложило, ако се образуват 5,6 литра въглероден оксид (II) (n.s.).
5. Попълнете уравнението на химичната реакция: PbO 2 + MnSO 4 + HNO 3 = PbSO 4 + Pb(NO 3) 2 + ... Подредете коефициентите в уравнението, като използвате метода на електронно-йонния баланс.
Задача 5
1. Опишете връзката на елементите от семейството на желязото с въздуха, водата и киселините. Как се променя химическата активност на елементите в реда: Fe → Co → Ni? защо Дайте уравнения за съответните реакции.
2. Напишете уравненията на химичните реакции, които могат да се използват за извършване на следните трансформации: Co 2 O 3 → Co → Co(NO 3) 2 ®Co(OH) 2 → Co(OH) 3 → CoCl 2 → CoCl 3 .
3. Посочете характерните валентни състояния на Fe атома. Кои от тях са устойчиви? Напишете формулите на железните оксиди и хидроксиди. Дайте кратко описание на киселинно-алкалните свойства на тези съединения. Дайте уравнения за съответните реакции.
4. Какъв обем разтвор на сярна киселина с масова част от H 2 SO 4 20% (p = 1,143 g / ml) трябва да се вземе за разтваряне на желязо, масовата част на примесите в която е 12,5%?
5. Попълнете уравнението на химичната реакция: K 2 Cr 2 O 7 + SO 2 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + ... Подредете коефициентите в уравнението, като използвате метода на електронно-йонния баланс.
Определете еквивалента и моларната маса на окислителя и редуциращия агент.
Задача 6
1. d-елементи от подгрупата на хром: природни съединения, получаване, приложение.
2. Железни стружки с тегло 16,8 g бяха изгорени в хлорна атмосфера. Полученият продукт се разтваря в 400 ml вода. Определете масовата част (%) на разтвореното вещество в получения разтвор.
3. Напишете уравненията на химичните реакции, които могат да се използват за извършване на следните трансформации: NiO → Ni → Ni(NO 3) 2 → Ni(NO 3) 3 → NiCl 2.
4. Посочете характерните валентни състояния на Co атома. Кои от тях са устойчиви? Напишете формулите на кобалтовите оксиди и хидроксиди. Дайте кратко описание на киселинно-алкалните свойства на тези съединения. Дайте уравнения за съответните реакции.
5. Попълнете уравнението на химичната реакция: Na 2 SO 3 + KMnO 4 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + ... Подредете коефициентите в уравнението, като използвате метода на електронно-йонния баланс. Определете еквивалента и моларната маса на окислителя и редуциращия агент.
Обща характеристикаs-елементи
S-елементите включват елементите основна подгрупа I и II група (IA и IIA – подгрупи) на периодичната система. Общата електронна формула за валентния слой на s-елементите е ns 1-2, където n е основното квантово число.
Елементите IA - подгрупи Li, Na, K, Rb, Cs и Fr - се наричат алкални метали, а елементите IIA имат подгрупи - Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra - последните четири елемента се наричат алкалоземни метали.
Атоми алкални металиЗа да образуват химични връзки, те имат само един електрон, разположен в ns - атомна орбитала (АО). Относително малка стойност на йонизационната енергия намалява от Li (I = 520 kJ/mol) до Cs (I = 342 kJ/mol), което улеснява отстраняването на електрон от AO. Следователно атомите на алкални метали в различни химични реакции лесно се превръщат в еднократно заредени катиони със стабилна конфигурация от осем електрона (n-1)s 2 (n-1)p 6 на съответния благороден газ. Например: K(4s 1) – e = K + ().
По този начин, в техните много йонни съединения, алкалните метали имат само едно състояние на окисление (+1).
Елементите от подгрупата IIA вече съдържат два електрона на външно енергийно ниво, които са способни да се разделят преди образуването на йонни химични връзки с прехода на един от тях към np AO: ns 2 → ns 1 np 1 . Степента на окисление на елементите от подгрупа IIA в техните различни съединения е (+2).
Берилият по свой начин физични и химични свойствасе откроява рязко сред подгрупата IIA. Атомите на този елемент имат най-високата стойност на първата йонизационна енергия сред всички s-елементи (I = 901 kJ/mol) и най-голямата разлика в ns и np-AO. Следователно берилият с други елементи образува предимно ковалентни химични връзки, които обикновено се разглеждат от гледна точка на метода на валентната връзка. Атомни орбиталиберилият претърпява sp-хибридизация, което съответства на образуването на линейни молекули BeCl 2, BeI 2 и др. Берилий (+II) се характеризира с тенденция да образува комплексни съединения:
Be(OH) 2 + 2OH - → 2-
BeCl 2 + 2Cl - → 2-
Оксидите и хидроксидите на s-елементите имат основни свойства. Сред всички s-елементи само Be, неговият оксид и хидроксид проявяват амфотерни свойства.
Химическото поведение на Li и Mg, както и Be и Al, поради диагоналната периодичност, е до голяма степен сходно.
Алкалните метали с кислород образуват не само Me 2 [O] оксиди, но и съединения от типа Me 2 - пероксиди; Me – супероксиди; Аз – озониди. Степента на окисление на кислорода в тези съединения е съответно –1; –1/2; –1/3.
Известни пероксиди алкалоземни метали. От тях най-големият практическо значениеима бариев пероксид BaO 2 .
Интерес представляват и съединения на s-елементи с водород - хидриди, в които водородът има степен на окисление -1.
План за работа по темата:
1. Обща характеристика на s-елементи от групи I и II на периодичната система D.I. Менделеев.
2. Свойства на простите вещества.
3. Намиране в природата и получаване на прости вещества.
4. Най-важните съединения на s-елементите: оксиди, пероксиди, хидроксиди, соли.
Задача 1
1. Какви химични свойства на алкалните метали ги характеризират като най-характерните метали? Обосновете отговора си, като посочите уравнения за съответните реакции.
2. При 25 0 С разтворимостта на NaCl е 36,0 g в 100 g вода. Намерете масовата част на NaCl в наситения разтвор.
3. Определете процента на примесите в техническия калциев карбид, ако пълното разлагане на 1,8 kg проба с вода доведе до образуването на 560 литра ацетилен (№).
4. Кои s-елементи от група II са пълни електронни аналози? защо
5. Какво количество калциев хидроксид трябва да се добави към 162 g 5% разтвор на калциев бикарбонат, за да се получи средна сол?
Задача 2
1. Характеризирайте свойствата на оксидите на s-елементите от I група. Дайте начини за получаването им. Напишете уравненията на съответните реакции.
− натриев дихидрогенфосфат и калиев хидроксид;
− калциев карбонат и солна киселина;
− калаен (II) хидроксид и натриев хидроксид.
3. Напишете уравненията на химичните реакции, които могат да доведат до следните трансформации: Be → BeCl 2 → Be(OH) 2 → Na 2 → BeSO 4 .
4. Попълнете уравнението за следната химична реакция: BaO 2 + Cr 2 (SO 4) 3 + NaOH → .... Подредете коефициентите в уравнението, като използвате метода на електрон-йонния баланс. Изчислете еквивалента на окислителя. Дайте имената на изходните вещества и реакционните продукти в съответствие с международната номенклатура.
5. Плътността на 26% разтвор на КОН е 1,24 g/ml. Колко мола КОН еквивалент има в 5 литра разтвор?
Задача 3
1. Характеризирайте свойствата на оксидите на s-елементи от група II. Дайте начини за получаването им. Напишете уравненията на съответните реакции.
2. Какви вещества се образуват при изгаряне на калция във въздуха? Защо, когато полученият продукт се намокри с вода, се отделя значително количество топлина и се усеща миризмата на амоняк. Обосновете отговора си, като напишете уравнения за съответните реакции.
3. Какъв обем SO 2 (при нула) може да се получи чрез третиране на разтвор на калиев сулфит с 0,085 N разтвор на сярна киселина с обем 0,05 l?
4. Определете вида на химичната връзка между атомите в молекулата на CaCl 2. Какво е геометрична формамолекули? Полярни ли са връзките в молекулата? Полярна ли е молекулата?
5. Защо не могат да се използват алкални метали за възстановяване на вещества, разтворени във вода? Обосновете отговора си.
Задача 4
1. Характеризирайте свойствата на хидроксидите на s-елементите от I група. Дайте начини за получаването им. Напишете уравненията на съответните реакции.
2. Защо разтворът на натриев хлорит е неутрален, а разтворът на натриев хипохлорит е алкален? Обосновете отговора си, като напишете уравнения за съответните реакции.
3. За приготвяне на 5% разтвор на MgSO 4 са взети 400 g MgSO 4 * 7H 2 O. Намерете масата на получения разтвор.
4. Какъв обем от 0,25 n H 2 SO 4 може да се неутрализира чрез добавяне на 0,6 l от 0,15 n Ca(OH) 2? Обосновете отговора си, като извършите подходящи изчисления.
5. 25 g сода за хляб се калцинира, остатъкът се разтваря в 200 g вода. Изчислете масовата част на солта в разтвора.
Задача 5
1. Характеризирайте свойствата на хидроксидите на s-елементи от група II. Дайте начини за получаването им. Напишете уравненията на съответните реакции.
2. Съставете молекулярни и йонно-молекулни уравнения за реакции, протичащи в разтвори между следните вещества:
калиев хидроген фосфат и натриев хидроксид;
Калциев бикарбонат и въглероден оксид (IV);
Оловен (II) хидроксид и калиев хидроксид.
3. На каква реакция се основава производството на хидриди на алкални метали? Запишете уравненията на реакцията за хидролиза на натриев хидрид и електролиза на стопилка от литиев хидрид.
4. За разтваряне на 4 g двувалентен елементен оксид бяха необходими 25 g 29,2% солна киселина. Определете оксида на кой елемент е взет?
5. Как могат да се получат бариев хидрид и нитрид? Напишете реакционните уравнения за взаимодействието на тези съединения с водата.
Задача 6
1. Натриев оксид и пероксид. Получаване, физични и химични свойства. Напишете уравненията на съответните реакции.
2. Защо магнезият се разтваря добре във вода, съдържаща амониеви соли? Обосновете отговора си, като напишете уравнения за съответните реакции.
3. Един от промишлените методи за производство на калий е взаимодействието на стопен KOH с течен натрий (440˚C): Na + KOH → NaOH + K. Докажете, че горната реакция е възможна.
4. Колко грама CaCO 3 се утаяват, ако към 400 ml 0,5 N разтвор на CaCl 2 се добави излишък от разтвор на сода?
5. Попълнете уравнението за следната химична реакция: BaO 2 + FeSO 4 + H 2 SO 4 → …. Подредете коефициентите, като използвате метода на електронно-йонния баланс. Изчислете моларната маса на еквивалента на окислителя. Дайте имената на изходните вещества и реакционните продукти в съответствие с международната номенклатура.
r- ЕЛЕМЕНТИИТЕХНИТЕВРЪЗКИ
1. Обща характеристика на p-елементите (p-блок).
Червеният блок включва 30 елемента от групи IIIA-VIIIA на периодичната система. p-елементите са включени във втория и третия минорен период, както и в четвъртия - шестия мажорен период. Елементите от група IIIA имат първия си електрон в p орбиталата. В други групи IVA-VIIIA p-поднивото е последователно запълнено с до 6 електрона (оттук и името p-елементи).
Структурата на външните електронни обвивки на атомите на p-блоковите елементи (обща формула пs 2 н.п. а, където a = 1-6).
IN 
периоди отляво надясно, атомните и йонните радиуси на p-елементите намаляват с увеличаване на ядрения заряд, йонизационната енергия и афинитетът към електрони като цяло се увеличават, електроотрицателността се увеличава, окислителната активност на елементарните вещества и неметалните свойства се увеличават.
В групите радиусите на атомите и йоните от един и същи тип обикновено се увеличават. Енергията на йонизация по време на прехода от 2p елементи към 6p елементи намалява, тъй като с увеличаването на броя на електронните обвивки се увеличава екранирането на ядрения заряд от електрони, предхождащи външните електрони.
С увеличаване на поредния номер на p-елемента в групата неметалните свойства отслабват и металните са подсилени.
Свойствата на p-елементите и техните съединения се влияят както от появата на нови поднива на външната електронна обвивка, така и от запълването на поднивата на вътрешните електронни обвивки. P-елементите от втория период - B, C, N, O, F - се различават рязко от елементите на следващите периоди. Така, започвайки с p-елементите от третия период, ниско разположено свободно d-подниво се появява, към което могат да се прехвърлят електрони от p-подниво при възбуждащи атоми. Напълно запълненото 3d полуниво на d-елементите от четвъртия период - Ga, Ge, As, Se, Br - определя разликата в свойствата им от елементите на третия период имат сходен ефект върху разликата в свойствата на p-елементите от шестия и петия период.
По време на периода способността на p-елементите да образуват положително заредени йони със заряд, съответстващ на номера на групата, намалява. Напротив, способността за образуване на отрицателни йони със заряд, равен на разликата (8 - номер на група) се увеличава с движението по периода.
r 
-Елементите образуват двуатомни E 2 молекули, които се различават по стабилност. Най-стабилните молекули са Е2 елементите от втория период - N2, O2 и F2. При преминаване от IIIA към IVA и VA групи стабилността на молекулите се повишава, а след това при преминаване към VIIIA група намалява. В групи при движение надолу сила E-E комуникациинамалява.
Р-елементите от втория период - азот, кислород и флуор - имат изразена способност да участват в образуването на водородни връзки. Елементите от третия и следващите периоди губят тази способност.
Сходството на p-елементите от втория период с p-елементите от следващите периоди се крие главно само в структурата на външните електронни обвивки и онези валентни състояния, които възникват поради несдвоени електрони в невъзбудени атоми. Борът, въглеродът и особено азотът са много различни от останалите елементи от техните групи (наличието на d - и f-поднива).
При прехода от p-елементи от втория период към p-елементи от третия и следващите периоди се запазват всички видове връзки, характерни за елементите от втория период, и се появяват нови видове химични връзки. В тази насока се увеличава склонността на елементите да образуват комплексни съединения и координационните числа нарастват.
Т 
Така че, ако p-елементите от втория период имат координационни числа 2, 3, 4 в техните съединения, тогава p-елементите от следващите периоди могат да имат координационни числа 5, 6, 7, 8 и дори 12.
При движение надолу по групата стабилността на максималното положително състояние на окисление на р-елементите намалява и стабилността на по-ниските степени на окисление се увеличава. Така например за въглерода стабилното състояние на окисление е +4, а за оловото +2, за алуминия +3 и за талия +1.
Физичните свойства на прости вещества p-елементи варират значително. Някои вещества - кислород, азот (газове) - кипят и се топят при много ниски температури, други - бор, въглерод - в много високи нива. Според групите и периодите физическите свойства се променят немонотонно и естеството на промените не винаги е лесно да се свърже със структурата на електронните обвивки на атомите, вида на химичната връзка и координационното число на атома.
По този начин, за p-елементите, разликите в свойствата на съседните елементи, както в рамките на групата, така и през периода, са много по-изразени, отколкото за s-елементите.
Всички p-елементи и особено p-елементите от втория и третия период (C, N. P, O, S, Si, Cl) образуват множество съединения помежду си и с s-, d - и f-елементи. Повечето съединения, известни на Земята - Това са съединения на р-елементи.
По този начин изследването на p-елементите е особено важно за лекарите, тъй като пет от тях - C, N. P, O и S - са органогени и формират основата на живите системи, а редица други - P, Cl, I - са основни микроелементи.
Uut
Uup
Uus
Ууо
P-блокът включва последните шест елемента от основната подгрупа, с изключение на хелия (който е в s-блока). Този блок съдържа всички неметали (с изключение на водород и хелий) и полуметали, както и някои метали.
P-блокът съдържа елементи, които имат различни свойства, както физически, така и механични. P-неметалите обикновено са силно реактивни вещества със силна електроотрицателност, p-металите са умерено активни метали, а активността им нараства към дъното на таблицата на химичните елементи.
Вижте също
Напишете отзив за статията "P-елементи"
Литература
- Дикерсън Р., Грей Г., Хейт Дж. Основни закони на химията: В 2 тома. пер. от английски - М.: Мир, 1982. 652 с., ил. - Т. 1. - С. 452–456.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Откъс, описващ P-елементи
Притежаваше до голяма степен онази практическа упоритост, която липсваше на Пиер и която, без обхват или усилия от негова страна, задвижи нещата.Едно от имотите му от триста селяни е прехвърлено на свободни земеделци (това е един от първите примери в Русия); В Богучарово на сметката му била изписана учена баба, за да помага на родилките, а срещу заплата свещеникът учел децата на селяни и дворни служители да четат и пишат.
Принц Андрей прекара половината от времето си в Плешивите планини с баща си и сина си, който все още беше с бавачките; другата половина от времето в Богучаровския манастир, както баща му нарича селото си. Въпреки безразличието, което проявяваше към Пиер към всички външни събитиясвят, той усърдно ги следваше, получаваше много книги и за свое учудване забеляза, когато при него или баща му идваха нови хора от Петербург, от самия водовъртеж на живота, че тези хора, в знанието за всичко, което се случваше във външния и вътрешна политика, далеч зад него, който седеше в селото без почивка.
В допълнение към класовете по имена, с изключение на общи изследванияДокато четеше голямо разнообразие от книги, княз Андрей по това време беше ангажиран с критичен анализ на нашите последни две злополучни кампании и изготвяне на проект за промяна на нашите военни правила и разпоредби.
През пролетта на 1809 г. княз Андрей отиде в рязанските имоти на сина си, чийто настойник беше.
Затоплен от пролетното слънце, той седеше в количката и гледаше първата трева, първите брезови листа и първите облаци бели пролетни облаци, разпръснати по яркосиньото небе. Той не мислеше за нищо, а се оглеждаше весело и безсмислено.
Минахме покрай каретата, на която той беше говорил с Пиер преди година. Минахме покрай мръсно село, гумна, зеленина, спускане с останал сняг близо до моста, изкачване през размита глина, тук-там ивици стърнища и зелени храсти и навлязохме в брезова гора от двете страни на пътя. В гората беше почти горещо; не се чуваше вятърът. Брезата, цялата осеяна със зелени лепкави листа, не помръдна и изпод миналогодишните листа, повдигайки ги, изпълзяха първите зелена трева и лилави цветя. Малките смърчове, пръснати тук-там покрай брезовата гора, с грубата си вечна зеленина неприятно напомняха за зимата. Конете пръхтяха, докато яздеха в гората и започнаха да се замъгляват.
Лакеят Петър каза нещо на кочияша, кочияшът отговори утвърдително. Но очевидно Петър нямаше много съчувствие към кочияша: той включи кутията на господаря.
- Ваше превъзходителство, колко е лесно! – каза той, усмихвайки се почтително.
- Какво!
- Спокойно, ваше превъзходителство.
— Какво казва? — помисли си княз Андрей. „Да, точно така за пролетта“, помисли си той, оглеждайки се. И всичко вече е зелено... колко скоро! И брезата, и черешата, и елшата вече започват... Но дъбът не се забелязва. Да, ето го, дъбът.
На ръба на пътя имаше дъб. Вероятно десет пъти по-стар от брезите, съставляващи гората, той беше десет пъти по-дебел и два пъти по-висок от всяка бреза. Беше огромен дъб, широк две обиколки, с отдавна отчупени клони и със счупена кора, обрасла със стари рани. С огромните си, непохватни, несиметрично разперени, възлести ръце и пръсти той стоеше като стар, ядосан и презрителен изрод между усмихнатите брези. Само той единствен не искаше да се подчини на очарованието на пролетта и не искаше да види нито пролетта, нито слънцето.
"Пролет, любов и щастие!" - сякаш казваше този дъб, - „и как да не ти омръзне една и съща глупава и безсмислена измама. Всичко е същото и всичко е лъжа! Няма пролет, няма слънце, няма щастие. Виж, там седят смачканите мъртви смърчове, винаги едни и същи, а аз съм разперил счупените си, одрани пръсти, където са расли - отзад, отстрани; Докато пораснахме, аз все още стоя и не вярвам на вашите надежди и измами.
Принц Андрей няколко пъти погледна към този дъб, докато караше през гората, сякаш очакваше нещо от него. Имаше цветя и трева под дъба, но той все още стоеше всред тях, намръщен, неподвижен, грозен и упорит.
Елементите в периодичната таблица на Менделеев са разделени на s-, p-, d-елементи. Това разделение се извършва въз основа на това колко нива има електронната обвивка на атома на елемента и на какво ниво завършва запълването на обвивката с електрони.
ДО s-елементивключват елементи IA-групи – алкални метали. Електронна формула на валентната обвивка на атомите на алкални метали ns1. Стабилното състояние на окисление е +1. Елементи IA-групиимат подобни свойства поради сходната структура на електронната обвивка. С увеличаването на радиуса в Li-Fr групата връзката между валентния електрон и ядрото отслабва и йонизационната енергия намалява. Атомите на алкалните елементи лесно отдават валентния си електрон, което ги характеризира като силни редуциращи агенти.
Редукционните свойства се увеличават с увеличаване на серийния номер.
ДО р-елементивключва 30 елемента IIIA-VIIIA-групипериодична таблица; p-елементите са разположени във втория и третия минорен период, както и в четвъртия до шестия голям период. Елементи IIIA-групиимат един електрон в p орбиталата. IN IVA-VIIIA-групинаблюдава се запълване на р-поднивото с до 6 електрона. Обща електронна формула на p-елементи ns2np6. В периоди с нарастващ ядрен заряд, атомните радиуси и йонните радиуси на р-елементите намаляват, енергията на йонизация и афинитетът към електрони се увеличават, електроотрицателността се увеличава, окислителната активност на съединенията и неметалните свойства на елементите се увеличават. В групите радиусите на атомите се увеличават. От 2p елементи до 6p елементи йонизационната енергия намалява. Металните свойства на р-елемента в групата се увеличават с увеличаване на атомния номер.
ДО d-елементиИма 32 елемента от периодичната таблица IV–VII големи периоди. IN IIIБ-групаатомите имат първия електрон в d-орбитала, в следващите B-групи d-поднивото се запълва с до 10 електрона. Обща формулавъншна електронна обвивка (n-1)dansb, където a=1?10, b=1?2. С увеличаване на порядковия N свойствата на d-елементите се променят леко. d-елементите бавно нарастват атомен радиус, те също имат променлива валентност, свързана с непълнотата на пред-външното d-електронно подниво. В по-ниски степени на окисление d-елементите проявяват метални свойства. св. ва, с нарастващ ред. N в групи Б намаляват. В разтвори d-елементи с най-висока степенокисляването се открива чрез киселинни и окислителни свойства, при по-ниски степени на окисление - обратно. Елементи с интервали. стъпка. окислението проявява амфотерни свойства.
Ковалентна връзка.
Химическата връзка, осъществявана от общи електронни двойки, възникващи в обвивките на свързани атоми, имащи антипаралелни спинове, се нарича атомна или ковалентна връзка.Ковалентната връзка е двуелектронна и двуцентрова (задържа ядрата). Един атом на своето външно енергийно ниво може да съдържа от един до осем електрона. Валентни електрони– електрони на предвъншните, външните електронни слоеве, участващи в химичните връзки. Валентност– свойството на атомите на даден елемент да образуват химична връзка.
